任務(wù)十三彈性式壓力計(jì)

任務(wù)十三彈性式壓力計(jì)第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六3.剛度和靈敏度使彈性元件產(chǎn)生單位變形所需要的負(fù)荷〔壓力、力)稱為彈性元件的剛度；反之，在單位負(fù)荷作用下所產(chǎn)生的變形(力、位移)稱為彈性元件的靈敏度。4.彈性遲滯和彈性后效給彈性元件施加壓力和減小壓力時(shí)，輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象，稱為彈性元件的遲滯，簡稱彈性遲滯。當(dāng)彈性元件加壓和減壓到某一值時(shí)，彈性變形不能同時(shí)達(dá)到相應(yīng)穩(wěn)態(tài)值，而是要經(jīng)過一段時(shí)間后(有時(shí)多達(dá)幾分鐘，甚至幾天)才能達(dá)到相應(yīng)有的穩(wěn)態(tài)值，稱為彈性后效，簡稱彈性后效。彈性遲滯和彈性后效在實(shí)際工作中是同時(shí)產(chǎn)生的。第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六

一、彈簧管壓力計(jì)

彈簧管壓力表是一種應(yīng)用非常廣泛的壓力表，通常用于測量真空或0.1~1000Mpa的壓力。彈簧管是壓力表中的敏感元件，它是一根彎成圓弧形或螺旋形的金屬管，管子截面是扁圓形或橢圓形的。彈簧管的開口固定在儀表的接頭座上，稱為固定端，被測介質(zhì)由固定端引入彈簧管內(nèi)。彈簧管的另一端封閉，稱為自由端，自由端與儀表的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)相連。當(dāng)彈簧管壓力表內(nèi)通入被測介質(zhì)時(shí)，彈簧管受壓變形，自由端位移，再通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)帶動壓力表的指針偏轉(zhuǎn)，指示被測介質(zhì)的壓力。第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六方形管受力變形原理示意圖第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六橢圓形截面的彈簧管當(dāng)彈簧管中通入正壓時(shí)（大于大氣壓），彈簧管的截面是橢圓形的，和方形管變形相似，橢圓形截面有變成圓形的趨勢，即長軸變短和短軸變成長。彈簧管在通入正壓時(shí)的變形是自由端外伸。同理可以理解當(dāng)通入的壓力是負(fù)壓時(shí),自由端會向內(nèi)移動。彈簧管的中心角α變化就代表外界壓力的變化。α越大同樣壓力引起的中心角Δα變化就越大,所以要提高測量的靈敏度可以使用多圈彈簧管壓力表；另外Δα與Δb也成正方向變，即彈簧管越扁通入壓力后變形越明顯。第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六

單圈彈簧管壓力表是電廠中常見的一種壓力表，其機(jī)械傳動有兩種形式，一種是杠桿傳動。這種彈簧管自由端的位移通過杠桿直接帶動指針轉(zhuǎn)動，指針的最大轉(zhuǎn)角為1800，通常為900。這種壓力表結(jié)構(gòu)簡單、抗振性能好、適合于測量脈動壓力，但受轉(zhuǎn)角偏小的限制靈敏度不高。

另一種是利用齒輪傳動，。彈簧管的自由端通過拉桿4帶動扇形齒輪5轉(zhuǎn)動，扇形齒輪推動和指針固定在一個(gè)軸上的小齒輪10轉(zhuǎn)動，指針在標(biāo)尺上指示被測壓力。游絲6用來消除齒輪傳動間隙引起的示值變差。這種壓力表不適用于測量波動大的壓力。第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六二、膜片式差壓計(jì)（差壓變送器）1—高壓切斷閥（紅色） 2—低壓切斷閥（黑色） 3—平衡閥（黑色）4—高壓室 5—低壓室 6—膜片 7—非磁性不銹鋼連桿 8—磁性材料鐵心9—差動變壓器初級線圈10--差動變壓器次級線圈 11—非磁性材料密封套管 12—單向受壓時(shí)保護(hù)閥 13—單向受壓時(shí)的保護(hù)用密封環(huán)第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六這種差壓變送器主要是由一組閥門、測壓容室和差動變壓器三部分組成。測壓容室用中間的波紋膜片將正負(fù)壓室隔開，正負(fù)壓室和能產(chǎn)生壓差（如流量測量孔板兩側(cè)）的裝置連通，由于兩側(cè)壓強(qiáng)不同，作用在相同面積（波紋膜片的兩側(cè)面積）上的壓力就不同。正壓室產(chǎn)生的總壓力大于負(fù)壓室的總壓力，所以波紋彈性膜片變形向左移動，帶動磁性材料鐵心8也向左移動，移動的距離和壓差有關(guān)，壓差越大移動的距離越大。移動距離會改變差動變壓器二次線圈的電壓，通過差動變壓器將壓差轉(zhuǎn)換成電信號，因此，膜片式壓力計(jì)是一種能產(chǎn)生電信號的儀表?？梢赃h(yuǎn)傳到控制室或其它參數(shù)集中處理的地方。第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六三、膜盒微壓計(jì)膜盒微壓計(jì)常用于火電廠鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)的風(fēng)、煙壓力測量及鍋爐爐膛負(fù)壓測量。儀表工作時(shí)，壓力信號由導(dǎo)壓管10將壓力引入到膜盒7內(nèi)，膜盒形狀是上下面積大而側(cè)面積小，上下受壓力大于側(cè)面壓力，所以扁形的膜盒有變圓的趨勢，當(dāng)膜盒下部側(cè)面固定不動時(shí)，只能是上側(cè)面向上移動。通過膜盒上的膜盒杠桿推動7字型杠桿6繞支點(diǎn)5逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，又通過拉桿4和曲柄3帶動指針8的轉(zhuǎn)動，從而進(jìn)行壓力指示。其中曲柄3和拉桿4是鉸接（接點(diǎn)可轉(zhuǎn)動）。第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六四、彈性壓力表的使用與安裝1.彈性壓力表的量程選擇使用彈性壓力表測量壓力，首先要根據(jù)生產(chǎn)過程提出的技術(shù)要求，合理地選擇壓力表的型號、量程和精度等級。我國的測壓儀表標(biāo)尺上限的刻度值為1.0×10n、1.6×10n、2.5×10n、4.0×10n、6.3×10nMPa。為了保證彈性元件在彈性形變的安全范圍內(nèi)工作，選擇壓力表量程時(shí)，要考慮被測測壓力的變化情況。一般在被測壓力較穩(wěn)定的情況下，被測壓力的最大數(shù)值不應(yīng)超過儀表量程上限的2/3。若被測壓力波動較大時(shí)，則被測壓力的最大數(shù)值應(yīng)不高于儀表量程上限的1/2。同時(shí)，為了保證測量的準(zhǔn)確度，被測壓力的最小數(shù)值應(yīng)不低于儀表示值范圍的1/3。即被測壓力p應(yīng)滿足下列范圍：測量平穩(wěn)壓力測量波動壓力第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六2.彈性壓力表的精度等級測壓儀表的精度等級是按國家標(biāo)準(zhǔn)系列化規(guī)定和儀表的質(zhì)量確定的。目前我國規(guī)定的精度等級，標(biāo)準(zhǔn)儀表0.05,0.1,0.16,0.2,0.25,0.35；工業(yè)儀表有0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。實(shí)際選用時(shí)應(yīng)按被測參數(shù)的測量誤差要求和儀表的量程范圍來確定。第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六[例]已知某測點(diǎn)壓力約為100MPa，要求測量誤差不允許超過4Mpa，試確定測壓儀表的標(biāo)尺上限值和精度等級。[解]（1）若屬平穩(wěn)壓力，可得

MPa

此外MPa根據(jù)以上計(jì)算范圍，選用標(biāo)尺上限系列值：

0～160MPa或0～250MPa（2）若屬波動壓力，可得

MPa根據(jù)這個(gè)范圍，選用標(biāo)尺上限系列值：

0～250MPa第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期六3.彈性壓力表的安裝為了保證壓力的準(zhǔn)確可靠和使用安全，必須正確安裝使用彈性壓力表，彈性壓力表安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a.取壓點(diǎn)的選擇必須保證儀表所測的是流體的靜壓力，因此取壓點(diǎn)要選擇在其前后有足夠長直管的地方。在安裝時(shí)，應(yīng)使壓力信號管的端面與管道或開口的內(nèi)壁保持平齊，不應(yīng)有凸出物和毛刺。b.